SE532462C2 - Förfarande och system för avspänning av svartlut i indunstningssystem samt användning av därvid alstrad ånga - Google Patents

Description

25 30 532 462 KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA FIG. 1 är en schematisk vy som illustrerar ett konventionellt fiberlinjesystem; FlG. 2 är en schematisk vy som illustrerar en förlndunstnings- och indunstningssektion i ett konventionellt fiberlinjesystem; FIG. 3 är en schematisk vy som illustrerar en indunstningssektion i ett fiberlinjesystem enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning; FIG. 4 är en schematisk vy som illustrerar en indunstningssektion i ett fiberlinjesystem enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning; DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMERNA ENLIGT UPPFINNINGEN OCH AV RITNINGARNA För att underlätta förståelsen för teknikens ståndpunkt och uppfinningsområdet hänvisas det till följande dokument: US-patent nr 6,346,166, 6,176,971, 6,132.555, 4,789,428 och 4,897,157, patentdokument nr WO96l32531 och WO96/12848, och sidorna 183 - 184 i Developments of Continuous Cooking (Nu- och framtida utvecklingar av kontinuerlig kokning) och dess figur 12.2. Figur 12.2 (i förenklad form angiven som FIG. 1 häri) är ett exempel på teknikens ståndpunkt idag beträffande förindunstnings- och indunstningssystem innefattande följande tekniska termer: boken Present and Future FlG. 1, se lådan med streckad avspänningskärien 10 och 20 och värmeväxlarna i serie nära figurens topp betecknad med "PRE-EVAP". o Förvärmare - i FIG. 1, se värmeväxlarna som betecknats som "Pre- ø Förindunstning - i linje runt Heaters" (förvärmare) i utloppsledningen från kokaren, vilkas uppgift är 10 15 20 25 30 532 452 att använda en del av värmen i den avledda svartluten för att "förvärma" vitlut, andra svartlutsflöden eller andra vätskeflöden som tillförs kokaren eller matningssystemet. v lndunstningssystem - i FIG. 1, se den inringade sektionen som betecknas som "EVAP". På detta område finns en rad värmevåxlare som hänvisas till som "effekter". Varje effekt producerar ånga utav svartluten som kommer in i effekten. Effekterna är numrerade från l till N, där I fungerar vid den högsta temperaturen och N vid den lägsta temperaturen.

Den nutida tekniken utnyttjar ett fiberlinjesystem med en flissilo, ivilken basning av träflis eller annat cellulosahaltigt material kan, men behöver inte, äga rum.

Vätska tillsätts för att bilda en slurry, varefter slurryn trycksätts (denna sektion kallas även för ett matningssystem), matas till ett eller flera behandlingskärl (kan vara ett impregneringskärl, förhydrolysprccesskärl eller något annat kärl), som följs av en kokare (denna sektion hänvisas till också som ett kokningssystem). l nuläget avleds åtminstone ett svartlutsflöde (typiskt vid en temperatur av 110 - 150°C) från kokningssystemet. Det avledda svartlutsflödet eller de avledda svartlutsflödena används som en värmekälla för att "förvärma" vitlut, andra svartlutsflöden och/eller andra vätskeflöden som tillförs matnings- och kokningssystemen. Det avledda svartlutsflödet (eller -flödena) tillförs sedan förindunstningssystemet, Lex. två eller flera avspänningskärl 10, 20 och/eller återkokare, där ånga alstras av den heta svartluten vid kylning av luten, typiskt till temperaturer mellan ca 95 och ca 110 °C. Vid det här laget tillförs svartluten till indunstningssystemet "EVAP" på återvinningsomràdet.

Så snart den "svala" svartluten kommit till återvinningsområdet (FIG. 2) inlagras den där i ett kärl 30 för "svag svartlut" (VVBL) tills den matas vidare till indunstningssystemet. rad effekter (numrerade från I till Vl i FIG. 2), var och en av vilka fungerar vid sina respektive lndunstningssystemet består av en temperaturer och/eller förhållanden för att möjliggöra ångproduktion under kylning och koncentrering av den svaga svartluten. Koncentrationen av 10 15 20 25 30 532 452 svartluten som avgår från effekt l, dvs. från effekten vid den högsta temperaturen, är ca 75 % fastämnen, och den tillförs en återvinningspanna (ej visad) för att förbrännas, medan vätskeflödet från den sista effekten Vl utgörs av kondensat vid den lägsta temperaturen (65°C i FIG. 2) från de olika effektema och det används överallt i fabriken.

Den svaga svartluten inmatas i indunstningssystemet vid en effekt som är lämpligast för ändamålet (t.ex. effekt IV i FIG. 2), dvs. vid en effekt där temperaturen av WBL möjliggör avspänningen i syfte att producera ånga, typiskt vid den tredje eller fjärde effekten. Fr.o.m. denna ingångspunkt fördelas svartluten så att den fortsätter i den ena eller den andra riktningen (en del av svartluten går till hetare effekter, vilket möjliggör indunstningen av vätskan och koncentreringen av fastämnen, och resten av svartluten går till effekter vid lägre temperaturer och hettas upp för att därefter tillföras effekter vid högre temperaturer för koncentrering). Fastämneshalten i svartluten från den första effekten ställs in (till exempel en fastämneshalt på 75 % som i FlG. 2).

En av utföringsformema enligt föreliggande uppfinning eliminerar förindunstningssystemet. Se FlG. 3 och 4. l denna process enligt uppfinningen är temperaturen av den svaga svartluten högre, när tillförs återvinningsområdet, varvid det blir möjligt att mata den svaga svartluten in l indunstningssystemet i ett steg som medger större ångproduktion. Enligt en utföringsform av uppfinningen är temperaturen av svartluten som matas in och den avspänns i indunstningssystemet ca 130°C eller högre, företrädesvis mellan ca 130°C och ca 170°C, och mest föredraget lägre än ca 150°C eller mellan 130°C och 150°C; eller en temperatur lik koktemperaturen i kokaren.

Det har också upptäckts att ångan som produceras i detta lndunstningssystem enligt uppfinningen är renare än ångan som produceras i ett förindunstningssystem på kokarområdet. Den renare ångan är lämplig för att användas som ånga för flissilon 100 och den kan tas ut från 10 15 20 25 30 532 462 indunstningssystemet mellan effekterna så att ångan som går till flissilon 100 år vid en temperatur som är lämplig för ändamålet och därmed elimineras basningskärlet, varvid en effektivare användning av ångan som produceras i fabriken möjliggörs. Enligt en utföringsform av uppfinningen används ånga som producerats i indunstningssystemet, och företrädesvis i en effekt i indunstningssystemet, alltså för att basa flis i en flissilo och/eller för att mata indirekta värrneväxlare i kokarsystemet i syfte att förvärma vitlut och/eller filtrat för att användas i kokarsystemet.

En fördel med denna process enligt uppfinningen är minskningen av föroreningar i ångan som tillförs flissilon, vilket för sin del minskar föroreningar i gasen som frigörs från flissilon. Den renare ångan som produceras i indunstningssystemet och används i flissilon 100 reducerar skadliga utsläpp från fabriken.

Denna process enligt uppfinningen möjliggör förrådstanken för svag svart lut utanför indunstningssystemlinjen. Förrådstanken också elimineringen av för svag svartlut kan bli en del av indunstningssystemlinjen, och inte ligga utanför den, varvid kostnader sparas.

Det exemplariska indunstningssystemet som visas i FIG. 3 och 4 har andra förbättringar i jämförelse med de konventionella systemen enligt FlG. 1 och 2.

Svartlutsutflödet från kokaren 5 till indunstningssystemet är vid en högre temperatur, normalt vid en temperatur av ca 130°C eller högre, företrädesvis mellan ca 130°C och ca 170°C, och mest föredraget lägre än ca 150°C eller mellan 130°C och 150°C; eller en temperatur lik koktemperaturen l kokaren.

Detta flöde kan tillföras direkt till den lämpliga effekten i indunstningssystemet för att förbättra ångans verkningsgrad i fabriken. Ett styrorgan möjliggör inmatningen av svartluten till vilken som helst önskad indunstareffekt bland åtminstone två effekter i en flereffektsindunstare som har till exempel sex eller 10 15 20 25 30 532 452 sju effekter, varvid den önskade effekten bestäms till exempel av svartlutens temperatur.

Valfritt kan ett trycksatt fiberlilter 40 vara anordnat i linjen mellan kokaren och indunstningssystemet för att medge fiberavlägsnandet från svartlutsflödet till en nivå av ca 40 ppm vid avgång från filtret. Fibermaterialet som avlägsnas från filtret skulle vara i form av en slurry som skall återföras till kokaren 5 eller till matningssystemet.

I befintliga system som kan omtvistllgt vara försedda med ett filter som liknar detta är temperaturen av flödet som kommer till filtret för låg (95 - 130°C), varvid detta flödesmaterial måste återföras till matningssystemet för att återuppvärmas till koktemperaturen före vidarebehandlingen. l processen enligt uppfinningen betyder den från kokaren till indunstningssystemet passerande svartlutens högre temperatur att det filtrerade materialet är vid en högre temperatur. Det här materialets högre temperatur är närmare koktemperaturen och kan därför återföras till kokarens övre del, vilket minskar det totala behovet av värrnetillsats.

Beroende av materialets temperatur kunde en liten del av flödet från kokaren föras genom en kylare 50 och vidare till en mindre behållare 30, och därifrån till indunstningssystemet vid den lämpliga effekten.

Systemet enligt uppfinningen har aldrig undersökts eller använts förr, eftersom man aldrig har tänkt sig att "förena" kokar-/kokningsområdet och återvinningsområdet på grund av avståndet mellan de två områdena i fabriken samt andra faktorer. En annan orsak är tillförlitligheten vid att skilja åt områdena.

Det är inte önskvärt att ha det ena av dessa områden "upprört", vilket skulle förorsaka ett driftstopp på det andra området. Synnerligen skadliga är uppröranden på återvinningsområdet förorsakande ett driftstopp av kokaren.

Kort sagt skulle förlorandet av det ena området vålla ytterst stora problem på det andra området. Processen enligt uppfinningen övervinner dessa problem. 10 532 482 "Effektiv användning" att den ersätter användningen av färsk ånga med hög verkningsgrad. Av denna anledning är av avspänningsånga betyder lösningen enligt uppfinningen som fördelaktigast, när bara ett avspânningskärl används. Även om uppfinningen har beskrivits i anslutning till vad som för närvarande kan anses vara de mest praktiska och föredragna utföringsformerna, är det underförstått att uppfinningen inte är begränsad till utföringsformerna, utan tvärtom är avsedd att täcka olika modifikationer och ekvivalenta utföranden och variationer som faller inom ramen för de bifogade patentkraven. de beskrivna

Claims (12)

10 15 20 25 30 532 1152 (KZ- PÅTENTKRAV

1. Förfarande för användning av avspänningsånga från svartlut härrörande från ett kokarsystem av en kemisk massafabrik, vilket förfarande innefattar följande steg: (a) svartlut produceras i kokarsystemet, (b) svartluten tillförs ett indunstningssystem, vilket innefattar en flereffektsindunstare som har minst sex effekter och ett styrorgan för att inmata nämnda svartlut i en önskad indunstareffekt i nämnda flereffektsindunstare, utan att använda något förindunstningssystem, varvid temperaturen av svartluten som tillförs indunstningssystemet är ca 130°C eller högre, och svartluten medelst styrorganet tillförs en lämplig indunstareffekt, vilken bestäms av svartlutens temperatur, (c) svartluten avspänns i indunstningssystemet för att alstra ånga, där åtminstone en del av ångan används för basning av flis i en flissílo och/eller för att mata indirekta värmeväxlare i kokarsystemet i syfte att förvärma vitlut och/eller fiitrat för att användas i kokarsystemet.

2. Förfarande enligt patentkravet 1, där svartlutens temperatur vid inmatningen i nämnda indunstningssystem är ca 130°C - ca 170°C.

3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, där temperaturen av svartluten som tillförs indunstningssystemet är ca 130°C - ca 150°C.

4. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 3, där temperaturen av svartluten som tillförs en effekt i indunstningssystemet är ca 130°C eller högre.

5. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 4, där temperaturen av svartluten som tillförs en effekt i indunstningssystemet är ca 130°C - ca 150°C. 10 15 20 25 30 532 452 (x

6. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 5, vidare utnyttjande ett trycksatt tiberfilter mellan kokarsystemet och indunstningssystemet.

7. Förfarande enligt patentkravet 6, där filtret medger fiberavlägsnandet från svartlutsflödet till en nivå av ca 40 ppm vid avgång från filtret.

8. System i en kemisk massafabrik innefattande: (a) ett kokarsystem som kan producera svartlut, (b) ett indunstningssystem, innefattande en flereffektsindunstare, som har minst sex effekter, och ett styrorgan för att inmata nämnda svartlut i en önskad indunstareffekt bland åtminstone två effekter i nämnda flereffektsindunstare, varvid systemet i en kemisk massafabrik inte är försett med något förindunstningssystem, och varvid svartlut kan avspännas i indunstningssystemet för att alstra ånga, och åtminstone en del av ångan kan användas för basning av flis i en flissilo och/eller för att mata indirekta värrneväxlare i kokarsystemet i syfte att förvärma vitlut och/eller filtrat för att användas i kokarsystemet.

9. System enligt patentkravet 8, vidare innefattande ett trycksatt fiberfilter mellan kokarsystemet och indunstningssystemet.

10. System enligt patentkravet 9, där filtret kan medge fiberavlägsnanclet från ett svartlutsflöde till en nivå av ca 40 ppm vid avgång från filtret.

11. System enligt patentkravet 8, innefattande två eller flera kokare.

12. Användning av ånga som alstrats i en kemisk massafabriks indunstningssystem för basning av flis i en flissilo och/eller för att mata indirekta värmeväxlare i kokarsystemet i syfte att förvärma vitlut och/eller filtrat för att användas i kokarsystemet, varvid ångan alstras genom att avspänna svartlut härrörande från kokaren i en effekt av indunstningssystemet, som innefattar en 532 452 flereffektsindunstare med minst sex effekter och ett styrorgan för att inmata nämnda svartlut i en önskad indunstareffekt i nämnda flereffektsindunstare, och som saknar förindunstningssystem.